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機(jī)械加工精度分析與對策論文
機(jī)械加工精度分析與對策論文【1】
【摘要】本文主要從設(shè)備部件裝配的角度進(jìn)一步分析了影響機(jī)械加工精度的原因及案例，提出幾種提高機(jī)械加工精度的應(yīng)對措施，對機(jī)械制造企業(yè)如何進(jìn)一步提高產(chǎn)品加工質(zhì)量，從而增強(qiáng)企業(yè)競爭力具有一定的參考與借鑒作用。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工;精度;原因;措施
機(jī)械加工精度是指零件在加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的符合程度，符合程度越高，加工精度就越高。
具體包括尺寸精度、形狀精度和位置精度三個(gè)方面。
眾所周知，機(jī)械產(chǎn)品的工作性能和使用壽命，都是與產(chǎn)品零件的加工質(zhì)量和產(chǎn)品的裝配質(zhì)量息息相關(guān)的，作為零件加工質(zhì)量重要指標(biāo)之一的機(jī)械加工精度更是產(chǎn)品質(zhì)量的根本保障。
然而在生產(chǎn)過程中由于各種原因加工出來的產(chǎn)品其尺寸、形狀和相互位置不可能絕對一致，總是會存在一定的加工誤差，如何保證在零件允許誤差范圍內(nèi)，通過采取合理的加工方法以提高機(jī)械加工的生產(chǎn)率和產(chǎn)品合格率便顯得尤為重要了。
1產(chǎn)品加工精度影響因素
人們根據(jù)不同的機(jī)械、不同的生產(chǎn)類型條件，在實(shí)踐中摸索總結(jié)出了修配裝配法、調(diào)整裝配法、互換裝配法、選配裝配法等4種裝配方法。
裝配精度越高，則對相關(guān)零件的精度要求也越高，這對機(jī)械加工企業(yè)來說是很不經(jīng)濟(jì)的。
因此，對不同的生產(chǎn)類型必須采取不同的裝配方法以合理性地降低加工精度，從而提高生產(chǎn)率與經(jīng)濟(jì)效益。
在機(jī)械加工過程中影響產(chǎn)品加工精度的原因主要有以下幾個(gè)方面：
1.1產(chǎn)品加工原理所產(chǎn)生的誤差
在加工過程中我們都是采用近似的成形運(yùn)動(dòng)或近似的刀刃輪廓加工原理來進(jìn)行加工的，但此種“近似的加工法”必然會帶來一定的誤差。
即便如此，在當(dāng)前的制造加工過程中因該加工原理具有簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)或刀具形狀、提高生產(chǎn)效率等優(yōu)點(diǎn)而得到人們廣泛的運(yùn)用。
1.2機(jī)床、刀具和夾具的制造誤差與磨損的影響
(1)機(jī)床誤差包括機(jī)床本身各部件的制造、安裝誤差和使用過程中的磨損。
對加工精度影響較大的是機(jī)床本身的制造誤差：包括機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈傳動(dòng)誤差。
主軸回轉(zhuǎn)誤差直接影響著工件的圓柱度精度;導(dǎo)軌誤差直接影響工件平面的平整與直線度精度;傳動(dòng)鏈傳動(dòng)誤差一般不影響圓柱面和平面的加工精度。
但對于車削、磨削螺紋和滾齒、插齒、磨齒時(shí)，則是影響加工精度的重要因素。
(2)刀具誤差對加工精度的影響隨刀具種類的不同而不同。
采用定尺寸刀具(如鉆頭、鉸刀等)加工時(shí)，刀具的尺寸誤差將直接影響工件尺寸精度。
采用成形刀具(如成形車刀、齒輪模數(shù)銑刀等)加工時(shí)，刀具的形狀誤差，將直接影響工件的形狀精度。
采用展成刀具(如齒輪滾刀等)加工時(shí)，刀具切削刃的幾何形狀及有關(guān)尺寸誤差也會影響工件的加工精度。
另外：任何刀具在切削過程中，都不可避免地要產(chǎn)生磨損，并由此引起工件尺寸和形狀的改變。
例如：在車削一根長軸的外圓時(shí)，車刀的磨損將使工件產(chǎn)生錐度。
(3)夾具的誤差。
夾具的作用是使工件相對于刀具和機(jī)床具有正確的位置，因此夾具的制造誤差對工件的加工精度(特別是位置精度)有很大的影響。
例如：采用鏜模加工箱體零件上的孔系時(shí)，鏜刀與工件的位置完全由鏜模來決定。
這時(shí)機(jī)床僅傳遞動(dòng)力，工件加工精度完全由鏜模的精度決定。
1.3工藝系統(tǒng)的受力變形對加工精度的影響
在機(jī)械加工過程中，工藝系統(tǒng)在切削、夾緊、重力、傳動(dòng)、慣性等外力的作用下會產(chǎn)生相應(yīng)的變形，使已經(jīng)調(diào)整好的刀具與工件的相對位置發(fā)生變化，使工件產(chǎn)生幾何形狀和尺寸誤差。
1.4工藝系統(tǒng)的熱變形對加工精度的影響
機(jī)械加工中，工藝系統(tǒng)在各種熱源作用下產(chǎn)生一定的熱脹變形。
由于熱源分布的不均勻性以及各加工環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)和材料的不同，使工藝系統(tǒng)各部分所產(chǎn)生的熱變形既復(fù)雜又不均勻，從而破壞了刀具與工件之間正確的相對位置和相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系。
其主要包括工件熱變形、刀具熱變形、機(jī)床熱變形等。
1.5工件的內(nèi)應(yīng)力引起的變形
所謂內(nèi)應(yīng)力，是指外部載荷卸掉以后，仍殘留在工件內(nèi)部的應(yīng)力。
存有內(nèi)應(yīng)力的零件會隨著時(shí)間的推移而發(fā)生形狀上的變化(如翹曲變形)，從而喪失其原有精度。
如毛坯鑄造中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力;冷校直時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力;切削加工或裝夾過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力等。
2提高加工精度的工藝措施
為了提高機(jī)加工精度，需對產(chǎn)生加工誤差的各項(xiàng)原始誤差進(jìn)行分析，根據(jù)不同情況對造成加工誤差的主要原始誤差采取相應(yīng)的解決措施以達(dá)到直接消除和減少原始誤差的目的，具體可從以下幾方面著手：
2.1誤差補(bǔ)償法
對工藝系統(tǒng)的一些原始誤差，可采取誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ钥刂破鋵α慵庸ふ`差的影響。
(1)誤差補(bǔ)償法：該方法是人為地造出一種新的原始誤差，從而補(bǔ)償或抵消原來工藝系統(tǒng)中固有的原始誤差，達(dá)到減少加工誤差，提高加工精度。
(2)誤差抵消法：利用原有的一種原始誤差去部分或全部地抵消原有原始誤差或另一種原始誤差。
2.2分化或均化原始誤差
為了提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始誤差的方法。
對加工精度要求高的零件表面，還可以采取在不斷試切加工過程中，逐步均化原始誤差的方法。
(1)分化原始誤差(分組)法：根據(jù)誤差反映規(guī)律，將毛坯或工序的工件尺寸經(jīng)測量按大小分為X組，每組工件的尺寸范圍就縮減為原來的1/X。
然后按各組的誤差范圍分別調(diào)整刀具相對工件的準(zhǔn)確位置，使各組工件的尺寸分散范圍中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范圍大大縮小。
(2)均化原始誤差：這種方法的過程是通過加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過程。
均化的原理就是通過有密切聯(lián)系的工件或工具表面的相互比較和檢查，從中找出它們之間的差異，然后再進(jìn)行相互修正加工或基準(zhǔn)加工。
2.3轉(zhuǎn)移原始誤差
該方法的實(shí)質(zhì)就是將原始誤差從誤差敏感方向轉(zhuǎn)移到誤差非敏感方向上去，此法可大大提高加工精度。
2.4優(yōu)化加工工藝
提高加工零件所使用機(jī)床的幾何精度，提高夾具、量具及工具本身精度，控制工藝系統(tǒng)受力、受熱變形產(chǎn)生的誤差，減少刀具磨損、內(nèi)應(yīng)力引起的變形誤差，盡可能減小測量誤差等措施均可在一定程度上提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品的合格率。
3結(jié)語
縱觀機(jī)械加工過程中產(chǎn)生誤差的種種原因，在實(shí)際生產(chǎn)中只要我們對產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，就可以據(jù)此找出相應(yīng)的預(yù)防舉措和解決對策將各項(xiàng)誤差降至最低，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)一步提升企業(yè)的競爭力。
參考文獻(xiàn)：
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機(jī)械加工精度誤差成因分析與對策【2】
【摘 要】對于機(jī)械加工行業(yè)來說，最近幾年該行業(yè)對于機(jī)械加工精度的要求較前些年更為嚴(yán)格。
一個(gè)完整的機(jī)械產(chǎn)品是由很多機(jī)械零件組合而成，機(jī)械零件就好比是機(jī)械產(chǎn)品的內(nèi)臟。
一個(gè)動(dòng)物的內(nèi)臟器官出了問題，那么它的健康問題必然影響，同理，機(jī)械零件的加工精度不高的話，必然會影響到機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量及各項(xiàng)性能。
機(jī)械零件的加工過程有它特有的特點(diǎn)，即流程復(fù)雜，工序多，這其中的每一步都會影響到零件的加工精度。
認(rèn)識到這一點(diǎn)，我們就可以充分考慮各種因素，了解誤差產(chǎn)生自何處，進(jìn)而提出一些合理的解決措施。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工精度;誤差;解決措施
引言
隨著世界科技水平的發(fā)展，我國的科技水平也迅速上升，社會對于于產(chǎn)品的質(zhì)量要求也隨之提高，所以對于精確度問題很多行業(yè)的要求也都在提高，對于精確度的關(guān)注也越來越高。
機(jī)械加工精度指的是機(jī)械零件設(shè)計(jì)的幾何參數(shù)同實(shí)際零件產(chǎn)品的幾何參數(shù)的差異程度。
在機(jī)械加工系統(tǒng)中，生產(chǎn)出的任何機(jī)械產(chǎn)品同理論值都存在誤差，這些誤差對于產(chǎn)品的性能產(chǎn)生直接的影響，因此加大對機(jī)械加工精度的研究對于機(jī)械的發(fā)展顯得尤為重要。
1 機(jī)械加工誤差的主要產(chǎn)生原因
1.1 主軸回轉(zhuǎn)誤差
在機(jī)械制造中，機(jī)床扮演著一個(gè)十分重要的角色。
作為裝夾工作或者刀具類工作的基礎(chǔ)，機(jī)床主軸能夠把機(jī)床產(chǎn)生的動(dòng)力傳給以待加工的零件。
因此，以待加工的零件的精度在很大的程度上會受到機(jī)床主軸的影響，機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)的誤差也會直接體現(xiàn)在零件的加工精度上。
比如，這種誤差會體現(xiàn)在被加工的機(jī)械零件的尺寸上或者機(jī)械零件的位置上等。
機(jī)床主軸產(chǎn)生的誤差并不是由直向運(yùn)動(dòng)造成的，它是由幾種運(yùn)動(dòng)方式共同造成的，包括線機(jī)床徑向的跳動(dòng)，角度的擺動(dòng)和軸向的竄動(dòng)。
因此機(jī)床主軸產(chǎn)生的誤差也可以分解為三種誤差。
1.2 導(dǎo)軌誤差
機(jī)床的各個(gè)重要的零部件位置基準(zhǔn)和運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)是由機(jī)體導(dǎo)軌來輔助完成的。
機(jī)體導(dǎo)軌在機(jī)床的工作過程中起著引導(dǎo)方向和承擔(dān)荷載的作用。
導(dǎo)軌的各項(xiàng)誤差影響因素同樣會造成機(jī)械加工精度的程度。
一般情況下，機(jī)械零件的加工精度受導(dǎo)軌的影響是這樣的：直線誤差是在導(dǎo)軌的垂直平面內(nèi)黑水平面內(nèi)產(chǎn)生的，平行度誤差是在前后導(dǎo)軌的垂直面內(nèi)產(chǎn)生的。
1.3 傳動(dòng)鏈誤差
作為機(jī)床的一個(gè)重要組成部分，傳動(dòng)鏈具有傳遞動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)和誤差等功能。
傳動(dòng)鏈所產(chǎn)生的傳動(dòng)誤差是由傳動(dòng)鏈?zhǔn)锥撕湍┒碎g的機(jī)械元件的相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。
傳動(dòng)誤差是由機(jī)床傳動(dòng)鏈中的裝配誤差、制造誤差及其使用中的磨損造成的。
1.4 刀具、夾具的制造誤差及磨損
被加工的機(jī)械零件的尺寸誤差還受到機(jī)床上確定尺寸的刀具本身的尺寸誤差的影響，機(jī)床上的刀具本身就存在的誤差，再加上一些人為無法控制的因素，生產(chǎn)出來的機(jī)械零件的尺寸誤差就會被放大。
例如，被加工的機(jī)械零件的外形的精度主要由受機(jī)床刀具的精度決定。
另一方面，機(jī)床上刀具在使用中不可避免地會受到磨損，這將會對加工的機(jī)械零件的精度造成很嚴(yán)重的影響，從而導(dǎo)致機(jī)械零件產(chǎn)生很大的尺寸誤差。
因此，刀具、夾具的本身的制造誤差對機(jī)械零件產(chǎn)生的誤差必須提起重視。
1.5 定位誤差
機(jī)械零件在進(jìn)行加工的時(shí)候，首先得在機(jī)房上定位，定位準(zhǔn)確與否直接影響零件的加工精度。
所以，由零件在機(jī)床上定位不準(zhǔn)而引起的誤差稱之為定位誤差。
對于被加工的機(jī)械零件來說看，一旦在機(jī)床上定位完成后是不允許再動(dòng)的，即被加工的零件的位置相對于基準(zhǔn)點(diǎn)來說不再變化。
所以說定位誤差就是由于工序問題造成的最大變動(dòng)加工尺寸。
1.6 工藝系統(tǒng)誤差
任何產(chǎn)品的制作過程都離不開加工工藝，機(jī)械零件的加工同樣離不開機(jī)械制造加工工藝。
在加工工藝過程中，零件會產(chǎn)生一定的彈性變形，這種變形是零件在傳動(dòng)和切割過程中產(chǎn)生的。
零件的彈性變形會導(dǎo)致機(jī)床上刀具和零件之間產(chǎn)生一定程度上的位置錯(cuò)動(dòng)，并由此產(chǎn)生加工工藝引起的誤差。
誤差產(chǎn)生的原因大致由一下兩個(gè)方面造成。
首先，受力點(diǎn)位置的變化在機(jī)械零件加工過程中會引起誤差。
隨著零件被切削的位置的變化，切削的著力點(diǎn)也在跟著變化。
在此過程中，零件的切削位置也隨著變化，由于摩擦力的存在，著力點(diǎn)和切削位置的相對位置就會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。
其次，機(jī)械零件受力點(diǎn)所受力的大小發(fā)生變化同樣會引起誤差。
加工機(jī)械零件的過程中，任何因素都不能保證一成不變。
受力點(diǎn)所受力只要發(fā)生輕微的變化，即使變換的程度很低也同樣會引起加工尺寸的不均勻。
并且加工的機(jī)械零件本身就不能保證各向都是均勻的，再加上外界條件的變化，勢必會造成加工精度的問題。
2 提高機(jī)械加工精度的措施
一個(gè)機(jī)械制造企業(yè)要想在市場中站穩(wěn)腳步，甚至是有更強(qiáng)的競爭力，必須提高自己產(chǎn)品的質(zhì)量，這就要求機(jī)械制造企業(yè)必須提高自己產(chǎn)品的加工精度。
考慮到機(jī)械加工精度的影響因素及產(chǎn)生原因，需從以下幾個(gè)方便來努力。
2.1 有效減少原始誤差
被加工機(jī)械零件本身存在誤差，加工的刀具、夾具等本身也存在誤差，如何有效地減少這種初始誤差對于提高機(jī)械加工精度具有很重要的意義。
首先，必須強(qiáng)化對產(chǎn)生加工誤差的原始誤差進(jìn)行有效的分析，發(fā)現(xiàn)原始誤差的成因及類型，并且根據(jù)分析所得的結(jié)論采取行之有效的措施來解決問題。
其次，機(jī)床和其他加工工具的剛度、自身尺寸的精度和受外界影響變形程度也必須嚴(yán)格控制。
對于大部分機(jī)械零件來說，誤差主要產(chǎn)生于表面，因此必須采取更多的措施來結(jié)局表面誤差，例如加強(qiáng)員工安裝機(jī)床的技術(shù)，安裝過程中盡量減少刀具磨損，掌控好刀具的形狀，盡最大可能見少刀具造成的形狀誤差。
2.2 補(bǔ)償誤差
機(jī)械零件的加工工藝系統(tǒng)中會產(chǎn)生一些加工誤差，這就要求我們采取必要的措施，減少這種誤差對機(jī)械加工精度造成的影響。
補(bǔ)償誤差是由人為因素，創(chuàng)造出的一些基于原始誤差之上的新型誤差，從而達(dá)到平衡加工工藝原始誤差的目的，進(jìn)而提高機(jī)械加工精度。
這是實(shí)際中比較常用而且有效的減少誤差的措施之一。
2.3 采用現(xiàn)代化的機(jī)械加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)加工誤差的控制
隨著機(jī)械加工科技水平的不斷提升，現(xiàn)代化的數(shù)控技術(shù)也得到了發(fā)展。
數(shù)控技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，在機(jī)械加工制造業(yè)中，數(shù)控機(jī)床可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對每一個(gè)加工零件都進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，并且對監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析。
操作人員可以根據(jù)數(shù)控機(jī)床返回的信息了解到每一個(gè)加工零件在每一個(gè)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問題，了解到加工零件的實(shí)際幾何參數(shù)。
然后根據(jù)了解的情況進(jìn)行可靠的誤差補(bǔ)償，以減少實(shí)際誤差。
這種技術(shù)對于提高機(jī)械加工精度有很好的效果。
2.4 分化誤差
除了上述減少誤差的方法外，分化誤差的方法也是一種行之有效的方法。
加工零件中的誤差都存在一定的規(guī)律性，我們可以通過對產(chǎn)品的誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以在宏觀上對誤差有個(gè)了解，然后針對發(fā)現(xiàn)的問題再對產(chǎn)品進(jìn)行二次加工，對于提高機(jī)械加工精度也很有效。
3 結(jié)束語
一個(gè)優(yōu)秀的機(jī)械加工制造企業(yè)的強(qiáng)大生命力在于提高機(jī)械加工精度，它之所以在競爭激烈的市場中生存下來，跟加強(qiáng)對機(jī)械加工精度的不懈研究是離不開的。
因此，我們必須不斷地發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，將機(jī)械加工精度的技術(shù)再作創(chuàng)新。
參考文獻(xiàn)：
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